Зубакин В.А. Глобальный энергопереход: мифы и реальность
Аннотация: автор настаивает на принципиальной неисчерпаемости основных природных ресурсов, доступность которых для человечества ограничивается только уровнем научно-технического и социального развития в данный момент; исключением из этого правила является проблема глобального потепления, порождающая катастрофические изменения климата; в качестве основных направлений энергоперехода раскрываются повышение энергоэффективности и развитие возобновляемых источников энергии, в том числе в России
Ключевые слова: энергетический переход, изменение климата, Парижское соглашение, декарбонизация, энергоэффективность, энергосбережение, возобновляемые источники энергии
Сведения об авторе:
Зубакин Василий Александрович – доктор экономических наук, заведующий кафедрой возобновляемых источников энергии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина. Автор более 60 научных работ по вопросам экономики и прогнозирования энергетики. Автор романов «Жестяной пожарный» и «В тени трона». Член Литературной академии премии «Большая книга». Email: zubakinva@gmail.com
Global energy transition: myths and reality
Abstract: the author insists on the fundamental inexhaustibility of basic natural resources, the availability of which for humanity is limited only by the level of scientific, technical and social development at a given moment; an exception to this rule is the problem of global warming, which gives rise to catastrophic climate change; increasing energy efficiency and developing renewable energy sources, including in Russia, are revealed as the main directions of the energy transition.
Keywords: energy transition, climate change, Paris Agreement, decarbonization, energy efficiency, energy conservation, renewable energy.
About the author:
Zubakin Vasily Aleksandrovich – Doctor of Economics, Head of the Department of Renewable Energy Sources of the Russian State University of Oil and Gas (NRU) named after I. M. Gubkin.
Author of more than 60 scientific papers on economics and energy forecasting. Author of the novels The Tin Fireman and In the Shadow of the Throne.
Member of the Literary Academy "Big Book" Prize.
Email: zubakinva@gmail.com
40 лет назад, поступив в аспирантуру, я зачитывался книгами супругов Медоуз "Пределы роста" и "За пределами роста". Мир был на краю катастрофы из-за перенаселения, загрязнения и исчерпания всех природных ресурсов, так мне казалось.
В прошлом году в журнале «Историческая экспертиза» мне попались публикации Владимира Видеманна (1), проникнутые подобным алармизмом (не берусь обсуждать социологические, исторические и политологические аспекты этих статей - тут я не специалист). Однако на сегодняшний день моя картина мира совсем другая: в мире нет исчерпанных ресурсов, есть только достигнутый уровень прогресса технологий, и всегда есть возможность перейти на следующий уровень и решить проблемы. Именно это можно найти в книге Джулиана Саймона «Неисчерпаемый ресурс» (2).
Согласно Саймону, мир отнюдь не находится на грани вымирания/уничтожения/истощения. Всё становится лучше со временем, и воздух чище, и люди здоровее, да и виды не вымирают, а находятся в постоянном процессе возникновения-приспособления-отмирания.
"Любой прирост населения означает появление новых проблем. Но ведь именно люди и решают проблемы. Главным источником прогресса являются знания, а препятствие: отсутствие воображения. Изначальный и неисчерпаемый ресурс Земли — это люди, умелые, знающие, исполненные воодушевления и надежды, которые напрягают свои силы и воображение, чтобы сделать жизнь лучше не только для себя, но и для общества в целом." (Дж. Саймон. Неисчерпаемый ресурс)
Существует множество подтверждений правоты Дж.Саймона.
130 лет назад ученые утверждали, что уже к середине двадцатых годов 20 века Москва и Париж будут завалены конским навозом едва ли не на полметра, но появились автомобили - и проблема решена.
Благодаря изобретенной технологии капельного орошения Израиль из страны-импортера превратился в экспортера сельскохозяйственной продукции.
Традиционные нефтяные месторождения западной Сибири иссякают, но на глубине 2-3 км есть там так называемая «Баженовская свита» - нефтеносные сланцы с гигантскими запасами в размере 2 триллионов баррелей нефти.
Однако в последние десятилетия человечество осознало глобальную угрозу своему существованию, и эту угрозу невозможно преодолеть локальными научно-техническими нововведениями, требуется мобилизация всех стран мира.
Речь идет об изменении климата в результате глобального потепления, и это требует осуществления так называемого «Энергетического перехода».
Редакция журнала «Историческая экспертиза» в этой связи предоставила ряд вопросов, на которые я попытался ответить.
1) Существует активно продвигаемое утверждение, что декарбонизация энергетики – это мертворожденная идея западных «зеленых», что успехи в этом направлении стран ЕС основаны лишь на массированных финансовых вливаниях со стороны государства, что на самом деле все эти альтернативные источники энергии убыточны, газу-нефти-углю нет альтернативы.
Источник этого утверждения - ежегодные выступления некоторых лиц на Санкт-Петербургском экономическом форуме, усердно разгоняемые в медиасфере «учеными» и «аналитиками». Позицию эту можно понять, если принять во внимание раскрученные мегапроекты добычи углеводородов на Крайнем Севере с объемами инвестиций в десятки триллионов рублей и пиком добычи в 40-е годы 21 века, когда по всем прогнозам в результате энергоперехода в мире радикально сократится потребление нефти и нефтепродуктов. Разумеется, держатели этих проектов вынуждены доказывать отсутствие антропогенного влияния на процессы изменения климата, отсутствие альтернативы углеводородам в ближайшие 50 лет и все прочее. Как говорится - «nothing personal just business».
Общее консенсусное мнение мирового научного сообщества сформулировано так (3):
• Неоспоримо, что влияние человека привело к потеплению атмосферы, океана и суши
• Влияние человека привело к потеплению климата с беспрецедентной, за по крайней мере последние 2000 лет, скоростью
• Наблюдаемое потепление вызвано выбросами парниковых газов в результате деятельности человека
В рамках Парижского соглашения договорились, что переход на траекторию роста температуры на 1,5°C снижает риски неблагоприятных климатических изменений и, конечно, соответствует задачам и потребностям человечества, позволяя снизить громадные экономические потери. На этот счет не должно быть иллюзий. Потери от неблагоприятных погодных явлений, частота которых растет под влиянием изменения климата, - гигантские. Достаточно вспомнить паводковые наводнения в нашей стране этой весной. Общепризнанно, что потепление даже на 1°C может быть сопряжено с потерями глобального ВВП на 12%.
При этом все рассуждения о якобы «выгодах» для России от глобального потепления не требуют даже обсуждения: исчезновение вечной мерзлоты разрушает уже построенные сооружения (в том числе трубопроводы) на Севере, стало проблемным строительство «зимников» и соответственно, снабжение многих объектов нефтегазового сектора; появился даже новый термин - «нервозность» климата - рост частоты экстремальных погодных явлений, приводящих к человеческим жертвам и гигантским экономическим потерям.
В этой связи особенно «умиляют» слова Александра Маркова (4): «Если поднимется уровень моря на 20 сантиметров, это уже затопит какие-то огороды в Бангладеш, и там, может, кто-то и погибнет». Речь идет не об «огородах», глобальное потепление порождает турбулентность («нервозность климата»!), амплитуда штормовой активности растет, и ураган, аналогичный «Катрине» в США (1800 погибших, 125 млрд долл. ущерба) на территории Бангладеш приведет к жертвам, исчисляемым миллионами людей.
2) Какова реальная ситуация в странах Запада?
Энергопереход по всем направлениям декарбонизации - повышение энергоэффективности, отказ от ископаемого топлива, развитие ВИЭ, электротранспорт - идет с опережением плановых графиков, за исключением развития водородной энергетики, где технологические проблемы пока еще не решены полностью и экономический успех еще не достигнут. Однако это - не отказ от водородной энергетики, а только замедление, которое может смениться ускоренным ростом в случае появления дешевых и эффективных технических решений, как это было уже в остальных секторах «зеленой» энергетики.
Самое главное достижение стран Запада в области декарбонизации - это повышение энергоэффективности, особо наглядное на фоне снижения энергоэффективности экономики России.
Есть известная поговорка: There are three things you can watch forever: fire, water, and other people working; бесконечно можно смотреть на три вещи: как горит огонь, как течет вода и как работают другие люди. Я бы добавил еще: и как на Западе занимаются энергоэффективностью и энергосбережением.
В Калифорнии невозможно построить здание, если крыша - НЕ белого цвета (борьба с летним пиком потребления электроэнергии из-за кондиционеров и холодильников); ежегодно в Европе продается более 3 МИЛЛИОНОВ тепловых насосов (в России статистика отсутствует, но разница - в 3 ПОРЯДКА).
В тексте «Европейской зеленой сделки» развитию ВИЭ уделено несколько абзацев, а вот ремонту школьных помещений - несколько страниц, т.к. школы - это самые массовые по площади общественные помещения, повышение уровня их энергоэффективности дает экономию местных бюджетов, снижение заболеваемости учащихся и дополнительный заработок малого бизнеса, который этот ремонт осуществляет. В Европе становится сложным встретить электрическую лампу накаливания, повсюду - датчики движения для включения освещения, а классический терморегулятор «форточка» исчез напрочь.
В России есть только один регион, где системно занимаются энергосбережением, и это Татарстан, где такая деятельность не прекращалась со времен СССР, и там - реальный успех, но это - исключение, к сожалению, подтверждающее правило.
3) Занимаются ли в Китае и в других странах «глобального Юга» развитием солнечной и других видов альтернативной энергетики?
Китай - мировой лидер в области «зеленой» энергетики по объемам строительства и ввода энергетических мощностей; использование технологий, разработанных на Западе, умноженное на эффект масштаба и на механизм планового хозяйства и партийной коммунистической дисциплины - привели к совершенно фантастическим результатам.
В прошлом Китай в больших количествах и по низкой цене экспортировал одежду, мебель и бытовую технику. Теперь «экспортная триада» радикально изменилась: производство электроавтомобилей, литиевых и солнечных батарей стремительно развивались в Китае в последние годы, произошло насыщение внутреннего рынка и экспорт этой продукции показал скачкообразный рост.
Это - очень энергоемкие отрасли промышленности, поэтому, несмотря на интенсивное развитие ВИЭ, по-прежнему доля угольной генерации в Китае остается весомой, хотя и уменьшается ежегодно.
Доля низкоуглеродной атомной энергетики в Китае тоже растет, хотя и медленнее, чем доля генерации с использованием ВИЭ.
Продукция китайского машиностроения идет в страны «глобального Юга» и обеспечивает энергопереход в этих странах, в том числе - преодоление «энергетической бедности» в Индии и Африке - путем строительства мегапопулярных «крышных» солнечных электростанций.
Интересно, что бывшие страны СССР (Казахстан, Киргизия, Узбекистан, Азербайджан) стали в последнее время зоной экспансии Китайского энергомашиностроение: компании из Саудовской Аравии и ОАЭ ведут интенсивное строительство СЭС и ВЭС с использованием оборудования из Китая. (7) .
4) Делается ли что-то в этом направлении в России?
Грустно, но Россия, а точнее - СССР - имели когда-то мировые лидерские позиции в сфере ВИЭ. В СССР в 50-е годы были тысячи малых ГЭС, потом - началось строительство уникальных гигантских ГЭС Ангаро-Енисейского каскада, и было мировое лидерство в области машиностроения для гидроэнергетики Приливная и геотермальная энергетика СССР были вполне на мировом уровне в части разработки технологии, в области фотоэлектрики - также вполне на мировом уровне (был запрос со стороны космической программы); до сих пор на Ай-Петри сохранились закладные элементы фундамента уникального, самого большого в мире ветроагрегата мощностью 5 мВт конструкции гениального инженера Ю.В.Кондратюка. Потом это технологическое лидерство было утрачено (исключение - разработки ФИАН в области фотоэлектрики).
По потенциалу возобновляемой энергетики Россия не имеет равных в мире - есть ресурсы солнца, ветра, гидроэнергия, геотермальная, приливная и биоэнергия. (5). Для наглядности можно привести Республику Калмыкия: потенциал солнца и ветра там позволяет полностью покрыть все энергопотребление России, которое сегодня основано на атомной, газовой, угольной и гидрогенерации.
Строительство ГЭС сдерживается из-за чувствительности к ставкам финансового рынка (длительный цикл строительства - 3–5 лет), дороговизной российского оборудования (неизбежной из-за мелкосерийности). Последняя приливная электростанция (Кислогубская в Мурманской области) продана на аукционе как металлолом, покупатели будут развивать на ее площадке рыбопереработку. Компания «Зарубежнефть» пытается оживить Мутновское геотермальное месторождение на Камчатке, есть некоторая активность по строительству малых ГЭС на Северном Кавказе.
Проекты в области ветроэнергетики остановлены, так как прежние поставщики оборудования, на которых была ориентирована локализация (Сименс, Вестас, Лагервей) - ушли из России в рамках санкций, новые - из Китая - еще не успели развернуть свое производство (локализация является обязательным условиям для господдержки проектов ВИЭ).
Оптимизм внушает только развитие солнечной энергетики на основе фотовольтаики. Российские производители сумели не только осуществить полную локализацию, но и достичь (благодаря разработкам ученых из ФИАН) конкурентоспособного уровня эффективности. При этом осуществляется экспорт оборудования в страны СНГ, хотя конкуренция с китайским оборудованием и арабскими инвестициями - требует больших усилий.
5) Какова структура «зеленой энергетики»? Можно ли сказать, что главными друзьями человечества здесь являются солнце и вода, а воздух (ветер) и прочие играют незначительную роль.
Лидерство сейчас захватила солнечная энергетика, точнее фотовольтаика - основанная на прямом преобразовании солнечной энергии в электрическую. Кроме того есть тепловые электростанции, использующие энергию солнца (с помощью отражателей и концентратов энергии нагревается рабочее тело, вращающее паровую турбину); есть использование солнечной энергии для горячего водоснабжения. Идет непрерывный процесс технического прогресса, выражающийся в повышении выработки энергии на 1 кв. м площади солнечных панелей и их удешевлении. Для установки фотоэлектрических панелей используются не только крыши, но и стены, окна (прозрачные панели) и даже водоемы (плывучие солнечные электростанции).
Второй по популярности технологией является ветроэнергетика, здесь ведущие тенденции — это укрупнение мощности ветроагрегатов (и следовательно, снижение удельных капиталовложений на мВт мощности), и выход в море - оффшорная ветроэнергетика позволяет экономить дефицитный ресурс - землю.
Гидроэнергетика в мире продолжает развиваться, хотя в некоторых странах свободных гидроэнергетических ресурсов уже нет.
Геотермальная энергетика - активно растет в странах с высокой активностью земных недр (Индонезия, Исландия, Новая Зеландия, Филиппины, Япония, Китай), хотя низкопотенциальные геотермальных ресурсы есть (и используются) во многих странах Европы.
Очень перспективны приливная, волновая и биоэнергетика, но основные инвестиции сегодня идут в солнечную и ветровую энергетику.
6) Существует ли проблема утилизации солнечных батарей и батарей для электромобилей или это еще один пропагандистский «вброс»?
Проблем нет, соответствующие технологии разработаны и уже используются.
При утилизации солнечных батарей сначала осуществляется механическая разборка металлоконструкций (сбор металлолома), а потом - переработка:
• Восстановление металлов - алюминий и серебро переплавляются и используются в производстве новых солнечных панелей или других продуктов;
• Стекло из старых солнечных батарей перерабатывается и используется в производстве новых стеклянных изделий;
• Полимерные материалы перерабатываются и используются в производстве пластиковых изделий, способствуя снижению потребления нефти и энергии.
Для утилизации литий-ионных аккумуляторов есть два способа: пирометаллургический и гидрохимической.
При использовании пирометаллургического метода пластмасса, раствор электролита, и графитный электрод сгорают в печи (для поддержания температуры плавления). Конечные вторичные продукты – металлы анода (в том числе цветные) находятся в составе шлака, который в дальнейшем используют в качестве добавки в бетон. Выделить литий в чистом виде при такой технологии не представляется возможным.
При использовании гидрохимического метода удается получить вторичный литий. При этом осуществляется механическое измельчение батарей и реализуются химические процессы извлечения материалов – чёрных и цветных металлов (сталь, медь, алюминий), оксидов прочих металлов и карбоната лития.
Завершим наш разговор тем, с чего начали: любые проблемы энергоперехода решаются в процессе технического прогресса, нужна только добрая человеческая воля. Есть и хорошая новость: Президентом Мексики (14-я по величине экономики страна с населением 127 миллионов человек) впервые в мире избрана ученый-климатолог Клаудия Шейнбаум. Как говорил В.И.Ленин в одной известной пьесе: «Так победим!»
Т-каналы, посвященные декарбонизации:
1. Низкоуглеродная Россия (https://t.me/LowCarbonRussia)
📗Владелец - Башмаков И.А, д.э.н., лауреат Нобелевской премии мира по изменению климата, директор «Центра энергоэффективности — XXI век». (https://cenef-xxi.ru/)
Канал посвящен обсуждению возможных траекторий движения к углеродной нейтральности. В фокусе обсуждений: технологии; нормативно-правовая база; экономические стимулы и экономические стимулы и механизмы.
2. Michael Yulkin (https://t.me/michaelyulkin)
🧩Владелец - Юлкин М.А., эксперт Международного центра устойчивого энергетического развития под эгидой ЮНЕСКО, генеральный директор компании «КарбонЛаб». (http://carbonlab-llc.com/)
3. RenEn (https://t.me/RenEnRus)
🌳Возобновляемая энергетика.
Энергетические рынки. Только профессиональные новости и аналитика.
4. ESG World (https://t.me/esgworld)
♻️Новости, доклады, аналитика по теме ESG, изменения климата, энергоперехода.
5. ЭнергоА++ (https://t.me/energoatlas)
☘️Свидетельствуем и ускоряем энергопереход. Авторский канал Марии Степановой.
6. АРВЭ | Ассоциации развития возобновляемой энергетики (https://t.me/rreda_official)
🍃Информация об отрасли ВИЭ: новости, аналитика, мнения экспертов, инфографика.
7. Брызгунов. Энергопереход. (https://t.me/winddir)
🍀 Место возобновляемой энергетике в российской экономике?
8. ВИЭ и электротранспорт (https://t.me/wind_power_russia)
✳️О возобновляемой энергетике, электротранспорте, накопителях энергии и других передовых энергетических технологиях.
9. Электротранспорт в Азии (https://t.me/elcar_asia)
🔋Канал про электротранспорт, его развитие в Азии, электротранспортную инфраструктуру в данном регионе, автор канала, Давид Шапиро, директор по развитию компании «Смартрен». (https://smartren.pro/)
10. Хроники декарбонизации (https://t.me/Decarbonization_RU)
📚Канал, посвященный собственно «декарбонизации», проектам в области возобновляемой энергетики, зелёным технологиям, «водородной экономике» и т.п.
11. Декарбонизация Азии (https://t.me/decarbanization_Asia)
Новости аналитики и мнения экспертов. Первы т-канал, посвященный процессам декарбонизации в странах Азии
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Владимир В.Видеманн. Проблемы энергогенерации в эпоху антироста. – Историческая экспертиза, 23.03.2024 https://www.istorex.org/post/23-03-2024-vladimir-wiedemann
2. Simon, Julian L The Ultimate Resource 2 (Paperback ed.). Princeton: Princeton University Press. 1996 (перевод на русский: Дж. Саймон. Неисчерпаемый ресурс. Изд «Социум», 2005 г.)
3. IPCC Sixth Assessement Report (Шестой оценочный доклад Первой рабочей группы МГЭИК) 2021 https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/
4. Александр Марков: «От экологических проблем в ближайшие сто лет мы не погибнем». - Историческая экспертиза, 28.02.2024 https://www.istorex.org/post/28-02-2024-aleksandr-markov
5. A.B. Chubais, V.A. Zubakin, A.E. Kopylov: Development of renewable energy in Russia. Technology and economics. M.: Tochka, 2020 (А.Б.Чубайс, В.А.Зубакин, А.Е.Копылов: Развитие возобновляемой энергетики в России. Технологии и экономика. М.: Точка, 2020)
6. https://t.me/LowCarbonRussia Низкоуглеродная Россия
7. https://t.me/decarbanization_Asia Декарбонизация в Азии
"Историческая экспертиза" издается благодаря помощи наших читателей.